以固定长度为条件提高GPS测姿精度的方法

本文在介绍GPS姿态测量技术原理的基础上,探讨了在近景目标三维测量系统中提高GPS测姿精度的新方法。该方法用固定长度为限制条件的条件平差解算姿态参数,并以实例验证了此方法在改善GPS测姿精度方面的有效性。     

GPS罗经测姿方法与展望

罗经用于指示船舶、舰艇、火箭等运动载体在水平面内相对地球基准方向。与传统的电罗经和磁罗经相比,GPS罗经是一种新型的电子导航罗经,它集合了GPS与INS测姿技术,具有更多的优点。叙述了GPS罗经的组成原理及发展现状,详细阐述了GPS罗经的三维测姿原理,并给出了算法流程,针对现有的研究现状和技术难点,分析了其发展趋势。     

Grafmov7．6软件在GPS测姿使用中的问题及解决方法

介绍了Grafmov7．6双动态定位处理软件在GPS测姿应用中存在的问题，分析了出现问题的原因和对数据精度的影响，通过软件升级补丁、设置命令，有效地解决了Grafmov7．6软件在事后数据处理中出现的漂移现象，从而保证了GPS测姿系统的精度。     

GPS测高精度的研究

GPS定位可同时求得测站的三维坐标:经度L,纬度B和大地高H。目前GPS定位所求得的高程信息尚未得到充分利用,原因之一在于测高精度不够。为了挖掘GPS测高的精度潜力,充分利用这种宝贵的信息资源,本文对影响测高精度的因素进行了分析,提出了消除或削弱上述误差影响的方法和措施。最后通过一个实例来表明在地壳形变测量等应用领域中用GPS定位来替代一、二等水准测量的可能性。     

基于几何约束的GPS测姿系统的原理和实验

详细描述了GPS测姿系统的原理,并给出了一种基于基线长度约束和空间几何约束的最小二乘模糊度搜索算法,并经过静态和动态车载试验证明GPS测姿系统切实可行,在基线长度为3m的条件下,航向角精度优于0.1°。     

GPS精度鉴定测姿系统中的闭合差检验

简要介绍了GPS精度鉴定测姿系统构造原理,针对高动态条件下GPS精度评估与检验存在检核难的问题,设计了利用三角形闭合差进行检验方法,基于Visual C++编写了精度检验软件,经数据分析得出GPS高动态下的系统误差,该方法计算简单易于操作,有效利用了测姿系统冗余信息,具有较好的实用价值。     

基于GPS的新测姿算法

GPS载波相位测姿过程中，以往整周模糊度解决法难以实现运载体的实时测姿要求，针对这个问题，提出用超短基线首先解决初始粗定姿，然后把短基线天线的载波相位测量值和初始定姿值用卡尔曼滤波解算，最终求得载体的精确姿态值。     

RGB-D SLAM在室内高精度三维测图中的应用

高精度三维测图是室内三维制图的重要支撑,基于三维激光雷达扫描技术的三维测图成本高,需要提前布置标靶,在室内复杂环境中易导致数据不完整;基于图像序列的三维重建建模时间长,易受多种因素影响。针对以上问题,本文将RGB-D SLAM技术应用于室内高精度三维测图中。通过将深度相机与SLAM技术相结合,计算相机位姿并恢复三维空间信息,获取室内三维点云模型,并以目标物实际量测为基准评价密集点云精度。试验结果表明,该方法可快速获取精度较高的三维点云模型,成本低且效率高,能够较好地满足应用需求。     

BD2/GPS四频高精度接收机在远望号船姿测量中的应用

随着我国北斗卫星导航系统建设的逐步完善以及北斗应用的迅速推广,BD2/GPS定位终端设备已经开始广泛地应用于各个领域中.介绍了BD2/GPS双系统四频高精度接收机在远望号测量船船姿测量中的应用;并与传统的单一GPS接收机的测姿精度进行比对,分析北斗卫星导航系统在姿态测量中的作用与优势.     

GNSS载波相位多天线实时测姿系统的设计与实现

载体姿态的精确测量是航空和航天、航海的关键技术之一,在军事和民用等方面的作用日益重要。基于GNSS的姿态测量系统具有体积小、成本低以及误差不累积等诸多优点,对于轮船等大型低速度运动载体的姿态确定具有很好的应用价值。本文基于GNSS载波相位观测量,以Turbo C++为平台设计了实时测姿系统,并编写了实时测姿软件。最后将该测姿系统应用于某型测量船上,利用船上记录的原始接收机二进制记录文件,模拟实时进行处理;并与船上惯导输出值相比对验证了测姿系统的有效性及精度。针对船上多路径大的特点,给出了一些数据处理经验。试验结果表明,设计实现的GNSS测姿系统,其航向测姿精度为40″;纵摇及横摇测姿精度分别为130″和100″。     

GPS载波相位定姿技术在目标侦查测量中的应用

对测量仪器安装在晃动基座上目标测量问题，提出了一种用GPS载波相位确定晃动基座的姿态，从而确定出目标位置的方法。实验显示，该方法精度高、响应时间快。     

超高层建筑精密施工测量关键技术

针对传统的测量技术无法满足超高复杂结构建设的要求,根据超高层建筑工程的特点和难点,通过对我国范围内的超高层建筑施工测量技术的总结,本文研发了新仪器设备并提出了超高层标高高精度自动传递工艺方法,探索了一套我国“千米”超高层建筑精密施工测量的关键技术。结合GNSS 定位技术与智能化全站仪等多项新技术,获得高质量高精度测量基准、精确施工控制点及快速高精度的监测点位,将GNSS技术应用于超高层建筑施工监测是精密工程测量的突破,应用前景广阔。     

多台激光跟踪仪联合动态位姿测量精度评定方法研究

多台激光跟踪仪组网联合动态测量具有测量范围大、测量精度高、采样频率高的优点,在工业大尺寸动态位姿测量领域具有广泛的应用前景。目前激光跟踪仪动态测量精度评定主要针对单台激光跟踪仪,无法满足多台激光跟踪仪动态位姿测量精度评定的要求。文中提出基于物方先验约束条件的动态位姿测量精度评定方法,通过空间圆轨迹发生器和铟钢四面体,提供刚性约束条件和动态测量基准,实现对不同运动速度、不同采样频率的位姿测量精度进行评定。测试数据分析表明,基于物方先验约束条件的动态位姿测量精度评定方法能够有效的实现对测量精度的评定。     

CNS+GNSS+INS船载高精度实时定位定姿算法改进研究

天文导航（CNS）、卫星导航（GNSS）和惯性导航（INS）3种系统组合可提供高精度的定位定姿结果。实际工程中因INS长时间误差累积，以及系统硬件传输存在不可忽略的时间延迟，导致INS提供给CNS的预报粗姿态误差较大，恶劣海况下难以保障快速搜星，造成天文导航可靠性下降、姿态测量精度较低的问题。为此，本文提出了一种CNS+GNSS+INS高精度信息融合实时定位定姿框架，引入了等角速度外推措施，有效地解决了惯导信息延迟问题。通过高精度转台模拟恶劣海况下载体大角速度摇摆，验证了本文提出的改进算法的有效性。试验结果表明，该算法架构简单，性能可靠，显著提高了恶劣环境下星敏感器的快速、准确搜星能力，保障了三组合姿态测量的精度和可用性。     

远距离运动车辆快速跟踪与定位系统设计

为快速跟踪及定位远距离的运动车辆,本文设计了利用单目相机与激光望远测距仪的定位系统。此定位系统装备单目相机、望远测距仪与角度传感器,采用LK光流算法实时跟踪既定目标,构建了相机、测距仪、目标的坐标方程式模型,可实时解算100~300 m外运动目标的位置。该定位系统无需在被测运动车辆上安装任何设施,即可对合作或非合作目标实现跟踪定位。本文以汽车作为运动目标,使用高精度的CORS系统进行精度验证,该系统实时跟踪定位的精度可保持在亚米级。     

无人平台视觉导航算法验证仿真系统的设计与实现

近年来,基于视觉的导航和目标跟踪算法开始广泛应用于无人平台。针对各类视觉导航算法和综合任务方案在无人平台上实地测试风险性高、现场采集参数精度低、效率差等问题,设计并搭建了一套以高精度工控导轨平台、姿态控制云台、工业相机和模拟地形沙盘为主要部件的无人平台半物理仿真系统。引入OptiTrack光学运动捕捉设备对仿真系统真实的位姿控制精度进行了评价,结果显示系统空间三轴位置控制均方根误差在1 mm左右,横滚、俯仰、航向姿态角控制均方根误差小于0.1°,可以服务于视觉导航算法和综合任务方案在无人平台上的性能评估。     

机载PPP与动基线测量相对定位精度比较与分析

机载精密单点定位可测量单个载体的位置和速度,这一模式能够满足大多数应用的需求。但在某些特殊应用场合,比如:远洋编队航行、舰载飞机着舰、空中加油、飞船交会对接等,要求解决两个运动目标之间高精度的相对定位问题。文中通过采用PPP模式和动基线测量两种模式对两个运动目标的相对定位进行比较与分析。     

一种基于序列立体观测的非合作目标位姿监测方法

非合作目标的位姿监测,是空间目标态势感知的重要内容之一。本文提出了一种基于立体观测的非合作目标位姿变化监测方法,采用单目观测序列提取Harris角点,运用金字塔稀疏光流法对其进行运动跟踪,利用影像匹配和前方交会获取运动点三维坐标,最后将运动点坐标带入运动方程解算目标位姿变化。半实物仿真试验结果表明:相机距目标距离约为2.5 m时,位置变化检测精度优于2.5 mm,姿态变化检测精度优于0.5°。相比于基于先验信息和特征提取的传统方法,该方法基本满足对非合作目标监测、跟踪、绕飞时位姿测量需求,且在适应性和精度上均有提高。     

智能手机移动测量方法的设计与实现

近年来，智能手机在快速的发展过程中逐渐集成了多种传感器，包括位置传感器、磁力计和加速度计等姿态传感器和数码相机等；同时，由于它所具备的体积小、成本低的优点，为实现手机影像移动量测提供了可能。本文通过Android系统平台及智能手机集成的多传感器，提出了一种新型的智能手机影像量测方法。该方法首先对手机相机进行标定获取内方位元素，并进行Android应用程序的开发，在获取影像数据的同时获得手机的位置姿态数据；然后对影像数据进行特征点提取、匹配及错误点删除，并根据位置姿态数据和同名点图像坐标，利用空间前方交会计算目标点的三维坐标；最后通过光束法平差进行整体优化。试验结果表明该方法获取的位置信息可达到较高的精度。